國產(chǎn)芯片助力全球首次實(shí)現(xiàn)手機(jī)個(gè)人全基因組測序分析

在手機(jī)上也能進(jìn)行全基因組測序分析？沒錯(cuò)！據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，生命大數(shù)據(jù)高峰論壇暨第四屆基因組云計(jì)算技術(shù)開發(fā)者峰會(huì)（GCTA 4），在貴州貴陽新世界(7.140, -0.03, -0.42%)酒店隆重舉行。華大基因(61.330, 0.33, 0.54%)在會(huì)上正式發(fā)布了該黑科技。

大會(huì)是2019數(shù)博會(huì)的重要組成部分，邀請IT與BT領(lǐng)域的前沿研究者和重磅大咖，以“生命就是大數(shù)據(jù)”為主題，聚焦“閱讀、管理、理解、計(jì)算生命大數(shù)據(jù)”，分享前沿學(xué)術(shù)報(bào)告，解讀最新政策及行業(yè)動(dòng)態(tài)，為生命大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用再添新動(dòng)力。

貴陽市副市長魏定梅，貴州科學(xué)院院長譚紅，貴州科學(xué)院副院長李丹寧，貴州科學(xué)院顧問、原貴州省工商局副局長陳亦康，貴州省大數(shù)據(jù)發(fā)展管理局產(chǎn)業(yè)融合處副處長韓朱旸、北京婦產(chǎn)醫(yī)院副院長陰赪宏，貴州醫(yī)科大學(xué)教授、貴州省國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)西部中心專家組組長俞思偉，貴陽國家高新區(qū)管委會(huì)副主任周平等嘉賓出席了大會(huì)。華大基因、華為、GeneDock、微基因、浪潮、東軟醫(yī)療、阿里云、微軟、貴陽大數(shù)據(jù)交易所等企業(yè)紛紛與會(huì)。

魏定梅副市長在致辭中表示，數(shù)博會(huì)憑借國際化、專業(yè)化、市場化的領(lǐng)先優(yōu)勢，成為全球大數(shù)據(jù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)和業(yè)界最具國際性和成果性的交流平臺(tái)，歡迎大家的到來！

華大集團(tuán)首席運(yùn)營官路軍在致辭中表示，華大在貴州建立了廣泛的合作，連續(xù)4年參與數(shù)博會(huì)?；蚣匆颍磥硪褋?，華大將在前沿研究和關(guān)鍵技術(shù)上持續(xù)投資，通過提供行業(yè)領(lǐng)先的生命數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)，推動(dòng)生命科學(xué)普惠大眾。

零的突破，手機(jī)可實(shí)現(xiàn)個(gè)人全基因組測序分析

WGS（個(gè)人全基因組測序）是目前大規(guī)模獲得人高質(zhì)量基因序列信息的主要手段，這些海量的數(shù)據(jù)將被用于評估個(gè)人健康和疾病，是助力精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的第一步。

華大基因信息產(chǎn)品高級總監(jiān)晉向前在大會(huì)上透露，華大在搭載麒麟980芯片的Mate 20 pro手機(jī)上進(jìn)行了全基因組測序分析，并成功完成了5X WGS數(shù)據(jù)的生物信息分析，驗(yàn)證了在簡單指令集架構(gòu)芯片上進(jìn)行生物信息分析的可行性。

晉向前表示，該WGS數(shù)據(jù)的完成，是針對移動(dòng)終端所做的技術(shù)選型，目前尚未進(jìn)行商業(yè)開發(fā)，但在人類從信息時(shí)代走向生命健康時(shí)代的今天，具有重大意義。在即將到來的“人人基因組時(shí)代”，小型化和便攜化的測序儀將成為剛需，移動(dòng)終端面臨處理大量的基因數(shù)據(jù)，國產(chǎn)芯片的給力表現(xiàn)讓研究人員充滿信心，并為后續(xù)研發(fā)指明了方向。

核心工具改變數(shù)據(jù)解讀方式

借助基因測序儀，人類得以“閱讀”海量基因數(shù)據(jù)。過去20年，個(gè)人基因組測序的費(fèi)用以“超摩爾定律”的速度在迅速下降。國產(chǎn)測序儀的加入，更加速了其進(jìn)程。核心工具的發(fā)展推動(dòng)大規(guī)模人群基因組學(xué)研究項(xiàng)目不斷發(fā)展。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院副院長陰赪宏在主題演講中指出，為應(yīng)對我國出生缺陷，2016年國家發(fā)布了“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”重點(diǎn)專項(xiàng)，計(jì)劃在2017-2020年四年期間，完成規(guī)模達(dá)50萬出生人口的多中心前瞻性隊(duì)列研究，最終實(shí)現(xiàn)構(gòu)建致畸風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，建立出生缺陷等級評級系統(tǒng)。項(xiàng)目目前已通過北京婦產(chǎn)醫(yī)院先試先行，有序推進(jìn)。

華大股份大數(shù)據(jù)總監(jiān)金鑫博士在主題演講中指出，“管理”與“計(jì)算”基因大數(shù)據(jù)的核心平臺(tái)在于基因數(shù)據(jù)中臺(tái)。而“理解”中國人基因需要中國人自己的基因頻率數(shù)據(jù)庫與單倍體參考序列集，目前已構(gòu)建了CMDB炎黃中國人基因頻率數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫2018年10月上線以來，已服務(wù)科研院所與醫(yī)院超過180家，API查詢調(diào)用次數(shù)突破4000萬次。CIS10K中國人單倍體參考序列集也已完成第一期構(gòu)建，其Reference Panel數(shù)據(jù)分析效果優(yōu)于現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，將在理解中國人基因數(shù)據(jù)方面發(fā)揮巨大作用。

國家基因庫大數(shù)據(jù)應(yīng)用負(fù)責(zé)人魏曉鋒，也在大會(huì)上分享了生命大數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)邏輯。

生命大數(shù)據(jù)革新場景應(yīng)用

貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院眼科副主任、復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院干眼中心主任洪佳旭，指出目前眼科醫(yī)療資源極度匱乏的現(xiàn)狀，基于AI的眼科診斷技術(shù)的問世，將極大地緩解該困境。為此，貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院和華大基因合作研發(fā)的Dr.Deep眼科診斷系統(tǒng)，是首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的眼科真實(shí)世界人工智能診斷系統(tǒng)。研究人員基于40000多例常見眼病圖片建立了一套AI算法，在2017年底準(zhǔn)確率接近眼科住院醫(yī)師三年級水平，目前在門診診斷的測試中，人工智能的診斷率已達(dá)90%以上。

廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥數(shù)理工程研究院副研究員鄭夏生帶來《大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)中草藥物種鑒定的技術(shù)飛躍》的主題報(bào)告，分享我國中藥鑒定進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化智能化時(shí)代的關(guān)鍵。此前，由中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所和華大智造聯(lián)合開發(fā)的中草藥DNA條形碼高通量基因測序一體機(jī)在北京完成驗(yàn)收評審，并正式發(fā)布。這是全球首創(chuàng)的中草藥基因測序智能鑒定儀，將推動(dòng)我國中藥鑒定進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化智能化時(shí)代，具有重大的科研和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

天津大學(xué)齊浩教授闡述了基于DNA分子介質(zhì)的信息存儲(chǔ)技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展，并展望DNA生物分子系統(tǒng)與現(xiàn)有信息技術(shù)的融合。華為云解決方案架構(gòu)師嚴(yán)斌展示了華為30年沉淀的數(shù)字化技術(shù)，分享數(shù)據(jù)收集、測序分析、數(shù)據(jù)交付和報(bào)告解讀等場景的優(yōu)質(zhì)解決方案。GeneDock創(chuàng)始人、CEO李廈戎以《精準(zhǔn)醫(yī)療的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化和智能化》為題，展示在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的探索與實(shí)踐。Wegene CEO陳鋼指出，在個(gè)人基因組時(shí)代加速到來的當(dāng)下，數(shù)據(jù)不僅可以解讀，還可以追蹤，其應(yīng)用也將日益廣泛。

此外，東軟醫(yī)療、浪潮、阿里云、微軟、貴陽大數(shù)據(jù)交易所等機(jī)構(gòu)也在會(huì)上分享最新的服務(wù)形態(tài)和行業(yè)趨勢，提速、降本、增效的大數(shù)據(jù)服務(wù)將日趨完善，創(chuàng)新應(yīng)用場景也將越來越多元。

生命大數(shù)據(jù)研究院促進(jìn)貴州大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

會(huì)上，貴州醫(yī)科大學(xué)教授、貴州省國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)西部中心專家組組長俞思偉，與與會(huì)者共同探討了在貴州基因檢測的市場和未來發(fā)展空間。目前，貴州省響應(yīng)中央政策，在互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療方面有自身獨(dú)特的優(yōu)勢，已建成全國唯一的四級遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)體系。但在全國范圍來看，貴州省總體醫(yī)療系統(tǒng)信息化進(jìn)程還有很大提升空間，后續(xù)將發(fā)揮本土優(yōu)勢，整合優(yōu)勢資源，應(yīng)用智能化信息系統(tǒng)優(yōu)勢，對基層醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行賦能，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)體系質(zhì)量的全面提升。

由貴州科學(xué)院貴科大數(shù)據(jù)研究院和貴州華大共同成立的貴州生命大數(shù)據(jù)研究院，也在會(huì)上正式揭牌。未來，該研究院將以生命學(xué)大數(shù)據(jù)為切入點(diǎn)，打造科研創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、成果轉(zhuǎn)化、造福民生的創(chuàng)新性機(jī)構(gòu)，同時(shí)推進(jìn)生物資源基礎(chǔ)研究、生物產(chǎn)業(yè)孵化培育、創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，建成一個(gè)引領(lǐng)貴州省精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)平臺(tái)和生命大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

區(qū)塊鏈助力共建基因變異解讀標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫

大會(huì)的另一重頭戲是區(qū)塊鏈技術(shù)助力共建中國人群基因變異解讀標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫由中國?品藥品檢定研究院牽頭、中國電?技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院提供區(qū)塊鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)、華?區(qū)塊鏈BaaS平臺(tái)提供IT基礎(chǔ)設(shè)施和解決?案，聯(lián)合廈?艾德?物、北京泛??、北京吉因加等多個(gè)基因?業(yè)領(lǐng)域機(jī)構(gòu)共同發(fā)布。

該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫旨在通過區(qū)塊鏈、密碼學(xué)等技術(shù)，搭建公開、可溯源、不可篡改、符合倫理要求和審計(jì)監(jiān)管的解讀標(biāo)準(zhǔn)。在精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代來臨之際，通過全新的?數(shù)據(jù)合作范式，多?共有、共享、共為，形成臨床檢測和臨床解讀的標(biāo)準(zhǔn)示范。

生命科學(xué)黑科技組團(tuán)發(fā)布

黑科技年年有，今年特別多！在華大科技研發(fā)總監(jiān)唐沖博士帶來的主題報(bào)告中，華大自主開發(fā)的多組學(xué)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)Dr.Tom吸引了極大關(guān)注。該系統(tǒng)是集大數(shù)據(jù)分析及人工智能技術(shù)于一體的一站式個(gè)性化分析系統(tǒng)，開創(chuàng)性地創(chuàng)建了任意調(diào)動(dòng)、自由循環(huán)的智能數(shù)據(jù)挖掘體系，大大降低了個(gè)性化分析難度和成本，助力零生信基礎(chǔ)的科研人員完成高質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘，并可將信息分析效率提高30倍以上。

華大科技服務(wù)研發(fā)高級工程師林哲向與會(huì)者推介了stLFR技術(shù)。該技術(shù)基于華大智造專利的DNA分子共標(biāo)簽技術(shù)，即將來源于同一DNA長片段的短讀測序片段標(biāo)記上相同分子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了基于高精度短讀測序獲取長片段DNA信息。該技術(shù)與華大智造世界領(lǐng)先的DNBseq測序技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量變異檢測、二倍體基因組定相、結(jié)構(gòu)變異解析及其他長讀長應(yīng)用。

華大智造生信算法研發(fā)方向負(fù)責(zé)人謝寅龍?jiān)趫?bào)告中指出，深度學(xué)習(xí)技術(shù)已在眾多領(lǐng)域展示了強(qiáng)大的潛力，而基因測序分析領(lǐng)域也產(chǎn)生了一些應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的工具方法，其精度顯著超過普遍使用的傳統(tǒng)分析方法。華大智造針對自身測序平臺(tái)MGISEQ，實(shí)踐并優(yōu)化了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，使得精度再進(jìn)一步，同時(shí)結(jié)合硬件加速技術(shù)形成整體分析方案MegaBOLT，為基因數(shù)據(jù)分析提供了一種較好的實(shí)踐方式。